CN110588935A - 用于破冰船调距桨装置的液压系统 - Google Patents

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李光
仇芝宇
陈伟
邹义
马晓乾
张金斗
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    • B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
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    • B63H3/06—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
    • B63H3/08—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid

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Abstract

本发明涉及一种用于破冰船调距桨装置的液压系统，包括配油器、液压机组油箱、桨毂驱动油缸，桨毂驱动油缸通过两个双向锁止阀连接往复进回油管路，每个双向锁止阀两端并接一个溢流阀；液压机组油箱一侧安装有电加热器，液压机组油箱盖板上安装有提升泵组，提升泵的进油管连接液压机组油箱，出油管经电磁阀连接液压机组油箱组成提升泵组加热回路。本发明在常规液压系统基础上，针对船舶航行于冰区海域的工作环境，设计两个双向锁止阀匹配两个溢流阀的功能模块，增加了破冰工况下负载超限保护功能，防止瞬时负载引起桨毂油缸及轴内油管损坏；通过设计电加热器匹配提升泵组加热回路的功能模块，增加液压系统循环动态加热功能，提高液压系统加热效率。

Description

用于破冰船调距桨装置的液压系统
技术领域
本发明涉及一种船舶动力推进装置，尤其是一种破冰船调距桨装置的液压系统。
背景技术
目前国内外暂无专门用于航行在冰区海域的船舶调距桨装置的液压系统的报道，使用于冰区海域的调距桨液压系统多为常规液压系统，针对破冰工况的瞬时负载超限无保护措施，当出现外界超限负载时，作用于桨叶结构的超限负载将引起油液压力的瞬时冲击，存在桨毂油缸及轴内油管爆裂损坏的风险；且未考虑低温环境引起的油液粘度增大，油泵电机启动过载的问题。针对航行于冰区海域的船舶调距桨装置，需要设计特定的液压系统功能模块，以实现破冰瞬时冲击负载保护及低温工况油泵电机启动过载保护等功能。
发明内容
本发明是要提供一种用于破冰船调距桨装置的液压系统，以实现破冰瞬时冲击负载保护及低温工况油泵电机启动过载保护等功能。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于破冰船调距桨装置的液压系统，包括配油器、液压机组油箱、桨毂驱动油缸，所述桨毂驱动油缸通过两个双向锁止阀连接往复进回油管路，用于在常规工况下桨叶螺距的锁止；每个双向锁止阀两端并接一个溢流阀，在破冰工况出现突发的外界超限负载时，可由溢流阀实现压力超限保护功能，防止液压油压力过高引起桨毂油缸及轴内油管损坏；所述液压机组油箱一侧安装有电加热器，液压机组油箱盖板上安装有提升泵组，用于增加液压系统循环动态加热功能，提高液压系统的加热效率。
进一步，两个所述双向锁止阀分别匹配的两个所述溢流阀组成的功能模块布置于配油器内。
进一步，所述提升泵组包括提升泵、电磁阀，所述提升泵的进油管连接液压机组油箱，出油管经电磁阀连接液压机组油箱组成提升泵组加热回路。
进一步，在液压机组油箱油温低于5℃时，启动电加热器及提升泵组加热回路后，所述电加热器实现加热源附近油液加热，并通过提升泵组中的提升泵、电磁阀实现动态循环，可实现已加热油液与待加热油液的动态热传递，大幅加快油箱油液的温度提升速度，保证低温工况下，液压机组油箱的主油泵及时投入工作。
本发明的有益效果是：
本发明在常规液压系统基础上，针对船舶航行于冰区海域的工作环境，设计两个双向锁止阀匹配两个溢流阀的功能模块，增加破冰工况下负载超限保护功能，防止瞬时负载引起桨毂油缸及轴内油管损坏；通过设计电加热器匹配提升泵组加热回路的功能模块，增加液压系统循环动态加热功能，提高液压系统加热效率。
附图说明
图1是本发明的破冰船调距桨装置的液压系统锁止防冲击原理图；
图2是本发明的破冰船调距桨装置的液压系统循环动态加热原理图；
图3是本发明的破冰船调距桨装置的液压系统循环动态加热装置结构主视图；
图4是本发明的破冰船调距桨装置的液压系统循环动态加热装置结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种用于破冰船调距桨装置的液压系统，包括配油器、液压机组油箱、桨毂驱动油缸(A5、B6)、双向锁止阀A2、双向锁止阀B8、溢流阀A3、溢流阀B7、电加热器10、提升泵组11、电磁阀12、油泵13等。
桨毂驱动油缸A5腔的进油管路1通过双向锁止阀A2连接桨毂驱动油缸A5腔，且双向锁止阀A2两端并接一个溢流阀A3。同样，桨毂驱动油缸B6腔的进油管路9通过双向锁止阀B8连接桨毂驱动油缸B6腔，且双向锁止阀B8两端并接一个溢流阀B7。
双向锁止阀A2、双向锁止阀B8匹配溢流阀A3、溢流阀B7功能模块布置于配油器内，当桨叶4的螺距到达指定位置后，通过双向锁止阀A2、双向锁止阀B8分别将桨毂驱动油缸A5腔、桨毂驱动油缸B6腔油路切断，可保持桨叶4的螺距的锁定；若在破冰工况时出现外界超限负载，引起桨毂驱动油缸A5腔、桨毂驱动油缸B6腔压力瞬时增大，当超过溢流阀A3、溢流阀B7设定值时，溢流阀A3、溢流阀B7将开启，将桨毂驱动油缸A5腔、桨毂驱动油缸B6腔压力控制在安全范围内，从而起到压力超限保护的功能，防止因油液压力瞬时冲击，引起桨毂驱动油缸A5腔、桨毂驱动油缸B6腔及与之连接的轴内油管破裂损坏的问题。
电加热器10固定安装于液压机组油箱上，提升泵组11安装于液压机组油箱盖板上。提升泵组11包括提升泵、电磁阀12，提升泵的进油管连接液压机组油箱，出油管经电磁阀12连接液压机组油箱组成提升泵组加热回路。
在油箱油温低于5℃时，启动电加热器10及提升泵组11加热回路(电磁阀12得电)，电加热器10实现加热源附近油液加热，通过提升泵组11加热回路(电磁阀12得电)的动态循环，可实现已加热油液与待加热油液的动态热传递，大幅加快油箱油液的温度提升速度，保证低温工况下，油泵13投入工作的及时性。
本发明的系统中通过设置一种双向锁止阀A2、双向锁止阀B8匹配溢流阀A3、溢流阀B7功能模块，保证在常规工况下桨叶4螺距的锁止，在破冰工况出现突发的外界超限负载时，若桨毂驱动油缸A5腔、桨毂驱动油缸B6腔内液压油压力超高，此时可由溢流阀A3、溢流阀B7实现压力超限保护功能，防止液压油压力过高引起桨毂油缸及轴内油管损坏；本设计中通过设置电加热器10及提升泵组11加热回路，在油箱油温低于5℃时，启动电加热器10及提升泵组11加热回路(电磁阀12得电)，通过提升泵组11加热回路(电磁阀12得电)的动态循环，加快电加热器10已加热油液与油箱内待加热油液的热量传递，相较于电加热器静态热传递，可大幅提升油液的加热速度，保证船舶航行于冰区海域时，液压系统油泵13投入工作的及时性，避免出现因油液粘度大，而导致油泵13电机过载的问题。

Claims (4)

1.一种用于破冰船调距桨装置的液压系统，包括配油器、液压机组油箱、桨毂驱动油缸，其特征在于：所述桨毂驱动油缸通过两个双向锁止阀连接往复进回油管路，用于在常规工况下桨叶螺距的锁止；每个所述双向锁止阀两端并接一个溢流阀，在破冰工况出现突发的外界超限负载时，可由溢流阀实现压力超限保护功能，防止液压油压力过高引起桨毂油缸及轴内油管损坏；所述液压机组油箱一侧安装有电加热器，所述液压机组油箱盖板上安装有提升泵组，用于增加液压系统循环动态加热功能，提高液压系统的加热效率。
2.根据权利要求1所述的用于破冰船调距桨装置的液压系统，其特征在于：两个所述双向锁止阀分别匹配的两个所述溢流阀组成的功能模块布置于配油器内。
3.根据权利要求1所述的用于破冰船调距桨装置的液压系统，其特征在于：所述提升泵组包括提升泵、电磁阀，所述提升泵的进油管连接液压机组油箱，出油管经电磁阀连接液压机组油箱组成提升泵组加热回路。
4.根据权利要求3所述的用于破冰船调距桨装置的液压系统，其特征在于：在液压机组油箱油温低于5℃时，启动电加热器及提升泵组加热回路后，所述电加热器实现加热源附近油液加热，并通过提升泵组中的提升泵、电磁阀实现动态循环，可实现已加热油液与待加热油液的动态热传递，大幅加快油箱油液的温度提升速度，保证低温工况下，液压机组油箱的主油泵及时投入工作。
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